TW417101B - In a system for creating, reading and writing on rotatable information storage media, an apparatus for two-sided writing - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 1 T : • Α7 --—------ 五、發明說明（2 ) 及El頻CD-ROM裝置的變化，市場分支進入生產DVD(數 位視訊光碟）母板。如此本發明之目的係提供對目前技術之 問題的解決之道。 本發明提供由數位資訊儲存技術產生的問題及挑戰之整 體解決之道。本發明對業界今日存在之多種問題提供可理 解且詳細的解決。於本發明可知發明人始於有關伺服定位 基礎技術，且擴充能力，應用於提供全部前述資料儲存' 傳輸速度及資料準確度等問題之徹底而合理的解決辦法。 所述問題之完整解決辦法提供於此處。因此可知本發明系 狹始於生產資訊儲存空白其採用於申請人之發明系統。於 此等S白相關，也包括一種讀寫光碟之裝置。額外有利機 構爲一種寫入後即刻執行讀取操作之系統。此種情況爲可 能，原因爲本發明之伺服跟蹤機構產生的信號特別可用於 極度準確定位控制。此外，蓄意抖動及其信號結果用於控 制讀寫多層光碟焦點。進一步改良也來自於下述事實，雷 射分束被採用於將資訊使用簡單而相當廉價的分束裝置寫 .入光碟兩面。全部此等變化中，申請人探勘使用特別設計 的檢測電路產生的信號用於執行多種不同功能。特別錯誤 矯正註解及問題於實施此處申請專利之系統時具有全新定 義於觀點。 後文詳細説明包括製造及使用此處申請專利之特定系統 及方法之各方面之完整特徵。但此説明之多方面係於後文 概略主題説明：如此細節説明被分成數段，其中討論下列 特定方面：（Ϊ)記錄空白；（II)基本寫入作業；（III)信號偵測 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） 11 I I---* 裝---I--— — 訂 * --------線 (請先閲讀背£之注意事項再填寫本頁> A7 B7 Γ" 417101 五、發明說明（3 ) ;(IV)寫入後讀取；（V)錯誤處理；（VI)多層處理；及（VII) 讀寫頭設計。 爲了更完整了解本發明提供的優點，須了解於CD-ROM 窝入技術呈現的問題。此領域之一大問題爲寫入用之光碟 不便宜。此外，使用雷射寫至仿CD-ROM裝置之一項基礎 問題爲確切需要資料格式化β今日CD-ROM窝入技術中， 全部資料媒體看起來皆相同。本身不具有參考點。嘗試於 光碟提供模塑槽作爲起點來解決此項問題，缺點爲模塑槽 大，佔據光碟上大量空間。其它嘗試解決此問題之辦法係 使用主碟。但此種碟需要昂貴的主控系統且軌仍太大或至 少大於所需。因此可知CD-ROM寫入技術顯著需要有一種 可提供可廉價寫入媒體之機構。 此領域也有其它問題。特別已知實際上採用多種不同資 料格式。例如一種資料格式用於音頻CD-ROM，另一種格 式用於儲存電腦程式與資料CD-ROM。又另一種資料格式 用於儲存即時視訊呈現，例如晚近公佈的DVD技術（DVD ‘了有多種表示’表示數位視訊碟或數位視訊資料）。 此外，於CD-ROM型裝置技術暴增中也提議多種多層碟 實務。 先進CD-ROM寫入技術之又另一問題爲其是否與既存的 CD-ROM讀取技術相容。此外，又另一問題出現於未來技 術例如本發明提供之技術是否與系統例如磁光（M0)記錄 技術相容。幸運地，本發明提供之系統可與多種現有技術 相谷且供突破辦法，其中最終可定址及定位CD _ R〇M上 ----- \------裝------ΙΊ --------線 {請先閲釕受*之注意事項^填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 怍 417 m a7 — ______B7_____ 五、發明說明（4 ) 之各位元。結果磁碟格式化之關聯問題消失。將此問題有 效委託軟體，而硬體容易以多種格式表現資訊。 發明概述 本發明的基本原理爲利用光學抖動用於提供鮮明不同的 光碟區。此種光學不同區構成提供一可跟蹤伺服螺旋（或同 心）軌的基礎，軌邊緣界定路徑用於控制雷射讀寫。此外， 於使用多屠碟之情況下’跨越該軌一緣之抖動補充以z方 向（朝向及遠離光碟）之抖動。Z方向抖動同時可選擇資訊 讀寫之光碟該層。就此方面而言，特別發現不僅可做此層 選擇，同時透過於徑向方向或Z方向伺服跟縱使用相同的 抖動原理也可提供將焦點控制於預定層。 本發明使用的光學抖動原理有意義，原因爲其可獲得一 種跟縱讀取及寫入兩用之方法，其中可決定「於轨」上， 同時也可決定相對於嵌入的伺服軌邊緣距離多遠。此與其 它系統相反’其它系統中，僅提供離軌錯誤指示。本發明 提供連續正向回饋控制，其可精準決定及控制用於寫入或 .讀取目的的雷射點所在位置。此種精度允許多條資訊軌讀 寫入可記錄媒趙内而位於後置飼服軌間。 位置精度加上關聯於伺服軌之一邊或另一邊抖動的輸出 相位允許軌計數，因此提供準確決定可記綠媒體上任_點 之徑向位置。此事實結合一或多個對正標記可精準決定於 角向或Θ方向之一位元位置，Θ爲極性座標位置角度。 由此種能力獲得之多種優點包括可對系統提供驅動系統 偵錯及監視能力連同監控使用的雷射光源性能。此外，使 -------------裝-------r-tr-n--------線 (請先閱讀背面t注意事項爭填寫本頁)

Α7 Β7 417101 五、發明說明（5 ) 用本發明所得精度允許錯誤以過去使用其它系統所無法達 成之方式校正。當本發明用於構成寫後讀取配置時，此點 尤其爲眞。再度因此處提供跟蹤機構之性質，故使此等配 置變成可能。此外，注意準確了解資訊係位於可記綠之仿 CD-ROM媒體位置的能力表示光碟可如同隨機存取或磁碟 記憶體般索引。如此表示根據本發明使用及製造的光碟的 資訊可快速找到且緊密有效地儲存。 如此本發明之目的係提供一種類似目前CD_r〇m技術將 資訊寫於廉價旋轉式媒體之系統。 本發明之另一目的係提供一種生產空白記錄碟之方法， 該碟含有嵌置伺服軌用於精準控制讀取及寫入操作的資訊 定位。 本發明之又另一目的係提供一種寫入資訊於介於嵌置伺 服軌之多4資訊軌之裝置。 本發明之又另一目的係提供以高密度及高資料傳輸速率 讀寫資訊之裝置及方法。 本發明也有一目的係提供一種準確定位個別資訊位元或 位元集合於一旋轉式記錄媒體之方法及系統。 本發明之又另一目的係提供伺服及反饋控制機構其可補 償系统變化例如碟片平坦度，承載公差及馬達速度。 本發明也有一目的係提供一種裝置及方法，其中可寫至 旋轉中的仿CD-ROM媒體之資訊隨後可即刻讀取，因此可 決定其正確性以及即刻進行錯誤改正或錯誤補償。 本發明之又另一目的係提供一種伺服反饋跟蹤裝置，其 -8 - 冬紙诋尺度避用中國國家標準（CNS〉A4規格χ 2耵公膂） I I----------裝--- (請先閲，讀背面之注意事項Hvik寫本頁) ·1 訂： -線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 A7

五、發明說明（6 ) 可由旋轉中的仿CD-ROM媒體之多層讀寫資訊。 本發明之又另一目的係提供—種多層讀寫旋轉式資訊疊 之裝置。 本發明之又另一目的係提供一種機構其可決定轉速變化 特別馬達壽命終結時相關變化。 本發明之又另一目的係提供一種決定雷射丰導體光源是 否於或接近其壽命終點之方法及系統。 本發明之另一目的係使用雷射功率調變利用寫後即讀能 力。 本發明之又另一目的係提供一種由單一碟片之多層讀寫 之系統。 本發明也有一目的係提供一種讀寫頭，其特別適合用於 多層跟蹤系統其中同一碟片的兩面係採用不同層。 本發明之又一目的係提供一種精準跟蹤雷射束位置之系 統，因此資訊可以可靠、緻密且緊密填塞方式以短存取時 間及高傳輸速率由旋轉式碟片存取。 本發明之目的係提供一種可窝入資訊儲存系統其係使用 可與多種不同資料格式相容的旋轉式媒體。 本發明4又一目的係提供一種資訊儲存媒體，其中資訊 係以立體儲存而非單一傲存資訊於單一平面。 本發明义又一目的係提供—種空白記錄碟，其包括讀寫 工作用之一或多層。 本發明之又另一目的係提供—種可寫入空白資訊媒體其 含有複數伺服軌用於精準定位資訊儲存位元於一旋轉式碟 —— -9 - 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑵〇 x 297公 · 芽 .1訂·---------線 (請先S·讀背面W注意事項#填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 f 4t7T〇t 五、發明說明（ 片兩面。 本發明之又另一目的係利用反射跟蹤信號之頻率倍增及

請 先 I 背 之', 注 意 事 項 ‘ I ί裝 頁I 相位特徵’反射跟縱信號係來自於雷射束跨越光學不同材 料邊緣時抖動。 本發明之又另一g的係提供資訊碟上—區其包括説明錯 誤位置資訊。 本發明之又另一目的係提供接近同時寫入與回讀能力。 本發明之又另一目的係提供信號處理電路用於決定雷射 束位置，也用於決定讀寫工作用之旋轉式記綠媒體之一層。 本發明之又另一目的係提供一種特別可用於單次窝入用 途的廉價記錄媒體。 本發明之一目的係提供連續跟蹤螺旋軌緣之系統及方法。 本發明之另一目的係形成資訊於記錄媒體之三維位元映 對表’因而改進存取時間。

I 本發明之又另一目的係整合錯誤偵測能力於資訊儲存系 統，該系統涉及旋轉及儲存位置精準位元映射。 .本發明也有一目的係提供於多層碟之某—指定層同時伺 服跟縱雷射焦點沿一緣伺服跟縱。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明也有一目的可提供可記綠碟片媒體轉速之改進測 量。 本發明（又另-目的係產生—種經記綠的碟片資訊錯存 媒體其具有實際記錄參數指示，例如實體速度、間隔、格 式及角速度。 本發明之又-目的係藉由更準確決定徑向位置而準確

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五、發明說明（8 定角向轉速。 本發明之又另一目的係隨著時間的經過儲存轉迷資訊， 因此特別就老化及/或壽命終點預測及警報上評估驅動馬 達功能。 最後但非囿限於此，本發明之目的係提供使用雷射寫入 及位置控制經濟地寫入資訊於一旋轉式光碟之系統、方法 及裝置。 ' 圖式之簡單説明 本發明主旨特別指出且個別申請專利於説明書之結束部 知β但本發明就组織結構及實施方法連同其它g的及優點 經由參照後文説明連同附圖將最爲明瞭，附圖中： 圖1爲部份等角功能方塊圖，示例説明有關一仿光碟部 件之雷射光抖動的基本成分及工作原理； 圖2A-2G示例説明用於本發明之雷射寫入系統生產空白 記錄碟之方法； 圖3示例説明一仿CD-ROM記錄碟之部分剖面圖，特别 .顯示可記錄資訊之多層； 圖4爲類似圖3之視圖之仿CD-ROM記錄碟之部分側視 剖面圖，但此處更特別説明涵括多層飼服軌層； 圖5 A爲頂視圖（未照比例續製），示例説明存在一對正標 記及一螺旋軌圖樣，伺服軌較佳設置於該處； 圖5B爲類似圖5A之視圖，但更特別示例說明伸展跨越 碟片之整個徑向幅度之徑向參考（對正）標記： 圖6爲頂視圖示例説明用於資訊儲存之伺服軌寬度與媒 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------* 裝--- (請先閱讀背面t注意事項§寫本頁) · i線· 417101 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 體部份寬度間之關係； 圖7爲頂視平面圖，示例説明用於沿一伺服條跟蹤之雷 射光點與用於讀寫資訊至可記綠材料之伺服軌部份間的對 應雷射光點間之關係； 圖8爲類似圖7之視圖，但更特別示例説明資訊係就跟 縱點右侧寫入之情況，比較圖7所示之左側； 圖9A爲雷射跟蹤點位置與所得反射信號強度間之關係 説明圖； 圖9B爲類似圖9A之説明圖、但更特別顯示當雷射跟縱 點係針對嵌置伺服軌相對緣時，所得信號之相位關係； 圖1 〇爲功能方塊圖示例説明採用本發明之伺服跟縱系 統之雷射光生產及雷射位置控制之整體系統； 圖11爲側視平面圖示例説明定位透鏡使其焦點位於正 確平面上： 圖12爲類似圖11之視圖，示例説明雷射束輸出的準値； 圖13爲功能方塊圖，示例説明用於提供徑向方向位置指 示之信號處理電路； 圖14爲功能方塊圖示例説明根據本發明之系統之替代 具體例； 圖1 5爲功能方塊圖，示例説明本發明之系統其中雷射功 率經調變而產生預定的寫入及寫後即讀功能； 圖丨6爲雷射光功率呈半導體雷射驅動電流之函數之 圖； 圖17爲功能方塊圖，示例説明採用多頻抖動之本發明之 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） ‘ ----裝------ΙΊ 訂- ---I----線 C請先閱讀背面t注意事項#填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 五、發明說明（1〇) 具體例； 圖1 8爲功能圖，示例説明_種光學配置，其可用作讀寫 資訊於一空白旋轉中的資訊儲存媒體兩面之機構； 圖19爲光路徑圖，更特別示例説明讀寫資訊於一資訊儲 存空白兩面之整體光學系統； 圖20爲可用於本發明系統之一讀寫頭之侧視平面圖； 圖2 1爲部份等角與部份功能方塊圖，示例説明本發明之 系統其中執行寫後即讀操作； 圖2 2爲功能方塊圖示例説明本發明之系統，該系統類似 圖1〇所示系統，但更特別示例説明可相對於雷射老化過程 提供監視功能； 圖23A-23C示例説明可利用本發明之特點控制之又另一 位置參數； 圖24A-24C示例説明於圖23A_23C所示多種配置狀態產 生的輸出信號波形； 圖25示例説明本發明之系統，該系統類似圖15但又特 別示例説明一種可用於感應圖23A_23C所示預定變化之 構； 圖26爲線圖，其表示半導體雷射裝置之調變索引呈時間 之函數； " 圖27A爲侧視平面圖示例説明緣發射雷射二極體裝置之 操作’特別顯示於儲存格後方之光輸出監視裝置； 圖27B爲設置成—陣列之三個垂直通路半導體發射雷射 之侧視平面圖； II ----I I --I I I f IΊ 訂- -- ------ <請先閱讀背面t注意事項#填寫本頁) -13- A7 五、發明說明（11 ) » --------------装--- * (請先閱讀背面^.-注意事項#^寫本頁) 圖28爲類似圖15之視圖，但更特別示例説明決定轉速 特別角向速度之裝置元件，如此形成一種記錄機器其帶有 可指π實體速度、格式、時序及間隔參數指示的資訊； 圖29爲流程圖示例説明決定角向速度之方法步驟，特別 決定經一段時間之角向速度而判定驅動馬達老化特徵； 圖30爲流程圖示例説明圖29所示步驟中有關測量線性 速度之步驟；及 圖3 1爲線圖示例説明典型角向速度測量呈時間之函數 用於比較俾便提供驅動馬達性能及老化指示。 發明之詳細説明 線- 先前申請案第08/626,302號申請案（申請曰1996年4月j 曰，1997年U月4曰獲頒爲第5,684,782號專利案，併述 於此以供參考）驗證信號Sxl的產生與利用。特別發明人於 其中考慮若雷射光源跨越具有不同光學性質例如反射率之 光學邊界來回抖動，則可採用存在於經調變的返回光之資 訊決定雷射位置因而控制雷射位置。本申請案中，發明人 將其原先的研究工作擴展至以涵蓋將資訊寫入光碟爲主要 目標的情況。特別申請人於本案描述一種基於由相同發明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 人提出的若干相關先前申請案中已經驗證的信號處理技術 之寫入系統。 爲求更完整了解本發明，注意圓i ，其中以示意圖形式 顯示一種配置其可用於示例説明本發明之作業。特別圖1 顯不二極體射入雷射10，其導引雷射光通過較佳交叉濾鏡 80，其校正雷射光不等的發散至透鏡1〇〇 ^交叉濾鏡8〇用 -14- f· 417101 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 玉、發明說明（12 ) 來圓化雷射光’故使雙向發散相等。透鏡丨〇〇之實體定位 係利用聲音線圈20控制’線圈設置來自功能產生器6〇之 適當抖動信號。此信號也包括適當直流補償控制電瓶。源 自透鏡100之光被導引至光碟或CD目標30，由此處反射 回通過透鏡100及二極體射入雷射至光電檢測器4〇。 源自光電檢測器40之電信號可直接使用。另外發明人觀察 到通過二極體射入雷射10之驅動電流實際上係由目標返 回的光調變。如此經由設置一電阻器r(參考編號90)於電 源70之電流路徑上，可提取出該信號作爲跨越電阻器尺之 壓降，經由將電阻器兩相對端連結至差異放大器5〇可提供 另一輸出信號。此信號經過一段適當時間τ(以毫秒測量）的 積分，可產生輸出信號，於此處也稱做R(勿與電阻R混清 )，R係與透鏡必須重新定位俾便獲得特殊層的最佳焦點 需要量成比例，爲求了解本發明的工作，圖1爲概略示意 説明如何進行於透鏡或其它光學元件的抖動操作，源自雷 射源之光傳播通過此等元件。本發明之較佳具體例中，雷 .射光源包含半導體雷射二極體。此外用於本發明之用途， 抖動功能可視爲以下述任一種方式以擺動方式促成雷射光 來回移動：（1)朝向及遠離資訊媒體目標；及（2)來回跨越大 致（局部）平行參考軌，於圖1可見參考軌相對於目標3〇大 致爲徑向方向。此擺動運動或抖動產生特殊信號SxI，如 前述先前申請案敎示，信號Sxl可以多種方式分析，特別 注意信號SxI的分析可產生有關雷射光源定位及控制上的 極爲重要的資訊。 15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4捃达ΟΙΛ « 907公in — II------!-裝-------·—訂··1—------線 . _ % C請先«.讀背面之注意事項/4.寫本頁) A7 p 4 1 ΤΜ Μ --—----------- 五、發明說明（13) 位置控制精準使本發明可用於多種不同方式，特別用於 雷射寫入操作。特別根據本發明之—方面，來回於目標媒 體之雷射光抖動提供於多β深度亦即於可選擇層之媒體内 部精準控制雷射光焦點的機構。至於多層媒體，因本發明 可精準控制焦點，故可提供精準控制雷射焦點指向光碟各 層。如此允許多層光碟之讀取及寫入操作。 本發明之另一方面，由發明人進行之信號分析之精準特 性乂供徑向方向位置控制的關聯資訊。此資訊特別可用於 儲存於光碟或其它媒體的資訊係以多條大致平行軌排列的 情況（供本發明目的之用，即使軌彎曲爲螺形或排列爲同心 圓也視爲平行；平行係指局部現象）。根據本發明之較佳具 體例，此等軌排列爲單一同心螺旋。光碟儲存媒體之替代 配置中，採用資訊及參考軌設置於選定半徑的同心圓軌上 。實際上’圖樣大致爲任意圖樣。也採用多條螺旋軌。本 發明也允許媒體内部不同層採用不同的軌圖樣：—層配置 爲螺旋，另一層配置爲同心圓。若有所需，媒體各層也設 置本身的參考資料標記而透過表面完整的映對表（徑向方 向及角向方向）更容易存取碟片（或其它形狀）儲存媒體之任 何部份。參考資料經定位，故光碟不同層的資訊可彼此同 步存取。 如後文驗證，本發明之信號處理方面允許精密控制雷射 ，故雷射可定位於適當焦面（若有所需或若屬期望）同理定 位於已知徑向位置。爲了以所需高密度寫入資訊，此種精 密度乃必要者。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱Τ --------.------裝--------訂---------線 ί請先閱讀背面注意事項#填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ψ 417101 Α7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（14) 雖然前述先前申請案主要係針對由光碟讀取資訊，但須 了解將資訊寫入光碟需要遠更精確的控制機構。此外，業 界人士全然了解用於讀窝機構必須允許位元圖樣於資訊儲 存媒體上緊密配置。本發明中，基於信號處理方面之精密 控制對整體系統提供所需控制程度，允許資訊極爲緊密地 寫於可壓縮性媒體。 若涉及設計系統用於將資訊寫於光碟，則很快全然了解 單純將資訊寫於光碟不足’反而極爲重要的是資訊需寫在 資料可被檢索的該等位置。再度此處所述信號處理方法關 聯的精密控制提供達成於稍後時間點由記錄媒體可靠地檢 索資訊之要求目標足夠的精密寫入控制程度。此外，此處 所述方法及裝置也提供監視雷射寫入源性能，也監控媒體 本身品質的能力。 爲了進一步達成本發明之讀寫目標，採用一種記綠媒體 其上已經存在有選定雷射光反射的差異反射軌。（雖然差異 反射爲較佳方法，但須注意任何光學性質差異皆可使用。） 此等軌用作由媒體讀取資訊以及寫資訊至媒體之雷射源定 位基礎。如此，申請專利之發明之第一方面，描述一種媒 媒體極其構成具有適合本發明用途之軌之方法。特別須注 意本發明之設計完整探勘特殊碟之能力。此等碟也特别考 慮成本及製造上容易而設計。此外，關聯本發明之碟記綠 媒體之結構係使可窝至光碟上特殊層的資訊密度儘可能達 到最大程度。也須特別注意此處所述方法不僅可用於構成 單層記錄媒體，同時也可擴展至構成多層媒體。 ί -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規(210 X 297公釐） . 裝--------訂----------線 (請先«.讀背面_之注意事項#%寫本頁) Α7

ϊΐ； 417Τ^^ 五、發明說明（ I J— I - — r · - I (靖先閱讀背面之注意事項再，填寫本頁) 爲求更了解有關構成本發明有用之可記錄媒體之方法， 針對圖2A-2G説明。此等圖顯示構成本發明有用之單層可 寫入媒體版本之各階段（3〇a-30g)。 圖2A-2G示例説明之方法起點，須注意圖始於光碟 基材30a包含充分剛性聚合物材料如聚碳酸酯樹脂。特別 牢記開始生產本發明之可記錄媒體之基材無須包括光學性 質平坦的材料。此乃決定性優勢，來自於嵌置軌可補償任 何由於原先起始基材本身非必然爲光學性質平坦材料的任 何缺點。顯然爲使用本系統的成本優勢。 如圖2B所示，圖2A之基材30a塗布以正光阻33。正光 阻可藉業界眾所周知之任一種方法包括較佳旋塗法施用。 -參 一旦光阻33施用於起始基材31，光阻材料經由光軍曝 光，較佳具體例之光罩包括螺旋圖樣。雖然本發明之較佳 具體例採用具有螺旋幾何之軌，但任何方便的軌圖樣皆可 使用包括同心配置圓或多個（交織）螺旋。實際上須注意， 當光阻33曝光時用於形成圖2C所見圖樣之光罩較佳非爲 自立型光罩，反而典型爲安裝於另一剛性透明材料如石英 上之結構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2C示例説明所得結構30c，當光阻33經由預定光罩 曝光然後顯像時可獲得結構3 0 c。所得光阻圖樣3 3實際上 爲預定軌圖樣的負像（就照相意義而言）。 注意金屬層34’係施用於結構30c。本發明之較佳具體例 中’金屬層包含厚度约150至200埃之鋁。特別注意雖然 以銘爲較佳材料’特別由於其廉價且有效，但其它材料如 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） 417101 五、發明說明（16 ) 金或反射聚合物也可使用。就此方面而言，須注意於終產 物形式中，層34,的主要預定性質爲可提供一層，光線由該 廣以與基質材料其餘部份不同的方式反射。如此本發明發 現極爲希望採用具有不同反射率之材料。此種反射率差異 也產生信號，申請人可由其中提取有用的定位資訊。其它 層34之要求性質爲當沈積時’層34黏著於基材3〇，此外 於光阻去除過程，層34不會干擾光阻的去除。又如前述， 可使用反射以外的其它光學性質。 光阻去除結果，亦即圖2E所示之作爲基材3〇e的結構， 示例説明於光阻去除過程進行濕式化學蝕刻結果。典型光 阻材料的去除係利用濕式化學蝕刻，接著爲清潔過程用於 去除任何殘餘物。沈積反射層34於圖2〇顯示爲附著於圖 樣化光阻層33，現在係於此種附著連同下方光阻一起的情 況發生。須注意圖2A-2E示例説明之步驟爲本身容易以微 影術大量生產的技術。此種技術及隨後可以量產方式使用 的技術合作而維持低的生產成本，同時不會干擾生產速度。 其次，須注意圖2F示例説明之製程步驟，其中半透明層 35施用於結構30e(圖2幻。層35較佳包含例如聚甲基丙埽 酸甲酯（PMMA)或其相當物層。本發明之較佳具體例中，此 種材料係旋塗於結構30e上。須注意於此接點可 性平面化步驟。 選擇 也須注意圖2F所示之結構3时乃_種主要結構，此乃需 要多層結構時開始沈積其它各層的起點。隨後各層可包括 或可未包括嵌置軌材料34。若軌係嵌置於隨後各層，=後 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱 , . ^ ------^---------線 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> A7 B7 五、發明說明（17 ) 各層可具有與底層不同材料，特別可具有不同光學透射性 質或使用全然不同的光學性質。 也須注意圖2A-2G示例説明之嵌置軌過程全然可與於不 同層提供不同資訊格式相容。此等格式包括CD-r〇m格式 及DVD格式。 無論採用單層或多層結構，最末層較佳包括層36，該層 較佳包括厚度約50埃之鋁層用於提供差異反射性、印刷商 標等。較佳藉閃蒸塗布沈積β所得單層可記錄媒體隨後顯 示爲圖2G之結構30g。 也須注意本發明中，層35，聚甲基丙烯酸甲酯或其相當 物層用於提供資訊儲存區。特別此等區係位於軌34間。 微影術業界人士也須了解前述方法僅供示例説明可用於 生產圖2G所示結構之多種不同可能的方法之一。特別須注 意所示方法利用負像光罩。其它方法及製程也可方便採用 正像（就照相意義而言）光罩。也可採用基於選擇性沈積而 非選擇性去除之方法。 就圖2A-2G而言，須注意預定可記錄媒體之代表性剖面 係以各階段顯示。但就尺寸而言此等圖並非照比例繪製。 雖言如此顯示前述代表性相關層高度。 特別就一種情況説明，其中生產多層碟，特別參照圖3 説明。如前文指出於圖2F所示階段，可再度使用一層可記 綠材料例如聚甲基丙烯酸甲酯塗布基材JL視需要或視實際 需要重複爲多層。例如圖3説明三層媒體。此剖面圖顯示 可記錄層35a，35b及35c。此外須注意各層於邏輯上稱做 -20 - 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I 11 丨 Jfil — 11 I --- (請先M讀背面t注意事項异4寫本頁> ••Is' I . 線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 f 417101

五、發明說明（18) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 軌34。此等軌提供圖3所示輅鞞 T不堅體固體結構的容積參考點。 特別須注意二層可s己錄層係指第_展,q ς、ΑΑ虹 m ψ 增（層35a)的軌。如此， 讀寫控制用之軌作爲光碟整體容積的參考結構。此種特點 於三維容積全像圖結合本發明使用之情況時特別重要；如 此發現利用本發明之精密跟料料全然符合全像儲存及 全像儲存媒體用途。圖3所示全部三層可稱做同一軌34集 合，表示全部三層的資訊皆可使用單一參考 於各層儲存的資料達到同步方面特別優異。如此本發明之 結構中，特別圖3示例説明之結構中，遠更容易維持存在 於多層足資料的邏輯連結。例如儲存於不同層的資訊表示 該資訊以不同語T之音頻部份，可知極爲容易維持此種資 訊各方面間之同步，原因爲各層屬於同一軌集合。 但須注意本發明於多層也採用反射軌34。此種結構示例 説明於圖4，特別可用於希望由光碟母板兩面讀或寫的情 況。此等考慮點於後文特別參照圖1 8及1 9更完整説明。 但於此處特別須注意圖4示例説明之結構特別適合希望同 時由光碟兩面讀取的情況或由一面寫入而另一面讀取的情 泥。也特別適合用於不同面的資料不相連結或不相關的情 況，及/或希望於特定瞬間移轉最大量資料的情況。圖4所 示結構之構成係以圖3所示結構之相同方式進行，但於沈 積第二資訊承載層之前施用一層丰阻，曝光及顯像及隨後 於沈積所需反射材料譬如鋁用作圖4之軌34a及（分開）軌 3 4 b後去除光阻。

現在針對圖5A示例説明本發明之該等方面。特別圖5A -21 - 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ' Μ.--------^---------^ <請先閱讀背面之注意事項拎填寫本頁) A7 B7 trio 五、發明說明（19) 示例說明根據本發明構成之記綠媒體之頂視圖。但須注意 所示螺旋軌编號（1)及螺旋軌距離僅供舉例説明之用。實際 上母忖半徑有數千軌且其設置比較所示者遠更緊密。但就 此方面而言，圓5A僅供舉例説明之用。 首先討論圖5 A之最重要特點。特別須注意可記錄媒體碟 30其中嵌置（較佳螺旋）軌34。跨越軌緣，雷射光以週期性 擺動方式移動而於本發明提供一型預定軌跡。頻率倍增及 其相關信號處理方面特別包括特殊數位信號處理方面，用 於對讀寫作業達到預定的雷射束位置控制程度。但須注意 寫入作業爲本發明主要（但非絕對）令人感興趣的方面。 由圖5A 了解之一大特點爲其中顯示複數典型雷射焦點 位置38設置沿軌34外緣。須注意利用螺旋軌圖樣可連續 跟蹤緣。跟蹤緣始於早期外對正標記3 7，一路連續至光碟 中區，典型距離光碟30的心轴開口 41某個距離。如圖5B 所示，對正標記37’延伸跨越數軌，實際上延伸跨越全部軌 而提供角向或Θ方向的位置決定參考。 沿軌外緣之雷射光點跟蹤對於完整了解本發明與若干其 它採用跟蹤軌方法的範例系統間之差異相當重要。若干其 它方法中，跟蹤係藉由確定雷射光點保持於局部平行軌「 中間某個位置」達成。如此於其它系統中，焦點本身可能 位在軌間多個位置的任一個位置。 雖言如此，本發明之主要特點爲軌緣跟蹤係以特殊方式 採用。本發明不僅採用軌緣跟蹤提供超高精密控制雷射光 點定位，同時可見此係以連續方式達成。如此本發明中， -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝— (請先M讀背面t注項#*λ寫本頁) 訂· -1線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 4171011 -------B7 五、發明說明（2〇 ) 當資訊寫入光碟時，此種資訊可以連續方式由起點寫至終 點確保儲存資訊的精密定位。 此外可知於後文説明，不僅本發明使用的軌緣跟蹤技術 可產生優異效果，事實上加上數位信號處理方法可使多重 資訊軌由平行軌34排列的多條螺旋資訊軌中讀寫。特別可 知，於本發明介於軌緣間可設置至少四條分開資訊軌。但 本發明提供準確精密手段用於識別雷射光點的讀寫位置， 因此資訊可寫至位在參考軌34間之任何合理數目的資訊 軌。本發明之此一方面允許提高資訊儲存密度，此外獲得 更精密且準確地寫入及檢索儲存資訊。 須注意本發明之大量優點來自於申請人探勘有關雷射光 信號跨越一參考軌緣抖動之相關信號處理屬性。特別發明 人分析所得輸出信號獲得一種機構其不僅決定何時雷射光 點係聚焦於特定軌緣，同時也採用相同基本信號處理方法 來決定光點與參考軌緣的實際距離。此外本發明使用方法 產生的信號分析獲得特殊資訊允許使用者（及/或合併本發 明使用的系統）決定雷射光點係聚焦於軌之何邊。換言之， 本發明系統容易決定雷射光點係聚焦於任何特定軌的内緣 或外緣。此外使用本發明也可使其電路、装置及方法決定 距離雷射光聚焦緣有多遠。如此提供先前未能達成之雷射 焦點定位控制程度。此外如前述，此係與其它系统相反， 其匕系統中允許雷射焦點以某種评-砰控制系統方式由— 軌遷移至另一軌。其它系統僅確定雷射焦點係介於軌之間 的某處。此種方法對於提供最佳資訊儲存密度而言顯然不 ___ -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） — — — — — If I III — — · —------^ ---I--I-- <請先閱讀背面之注意事項护4寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 貝 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（21) 足，特別每層的軌間間隙僅涵括一條資訊軌。 由於前述理由’要緊地觀察到雷射光聚焦於光碟30之點 38顯不於軌34外侧。換言之，用於示例説明連續緣跟蹤， 雷射光點係定位於軌34緣外側。須注意爲求簡單起見，圖 5A呈現之心軸開口 41未顯示於圖2’ 3或4,此等圖單純 示例説明碟30之典型剖面，其未包括心軸開口 41。（須注 意圖5A所示「點」僅供示例說明之用而非提示脈衝或點之 尺寸係照比例繪製）。 又須了解本發明之尺寸及操作可由考慮圖6之示例説明 了解。圖ό表示圖5 A之巨觀情況之放大圖。特別圖6係就 本發明之資訊儲存能力的增高示例説明本發明之某些間隔 方面。圖ό示例説明碟30 一區包括二毗鄰螺旋軌34部份 。雖然此螺旋軌部份係以彎曲方式環繞碟3〇伸展，雖言如 此於局部微觀視圖中，軌部34即使彎曲仍大致爲平行。本 發明中軌之實際寬度及軌間間隔及光點Μ大小隨系統設計 限制’折衷及預定光碟格式屬於CD-ROM，DVD等而定。 特別須注意圖6中，即使標示軌34之寬度爲X，但也可 使用軌間間隔寬約2X至4X。此種間隔允許2至4條資訊 軌寫入可記錄媒體之二毗鄰軌部間。此乃與其它系统使用 單一資訊軌特別令人訝異的對比。 由併述於此以供參考之先前專利申請案了解本發明之系 統及方法不僅可跟蹤預定軌緣，同時允許雷射光點相對於 一軌緣定位於多個位置》此等方面特別示例説明於圖7，8 及9。特別圖9於後文示例説明本發明之相關信號處理方 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） '1 裝---------訂--------* 線 (請先閱讀背面之注$項#填寫本頁) "4t71〇t A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（22) 面。但圖7及8更特別示例説明本發明之軌跟蹤方法如何 用於將資訊寫入軌34間之4條分開資訊軌。 例如圖7中’可知跟蹤點38a係跟蹤軌34"「左緣」。此 種跟蹤允許資訊讀寫點39a定位距離跟縱點38a左側約 3.5X。雷射束點39a於不同段時間可用於讀或寫（視何者適 當）。藉由實體耦合雷射點38a與39a間之間隔，可知資訊 軌寫在聚軌34’右緣約χ/2距離。經由移動跟縱點38a略向 右’使其軌沿軌34"左緣内側，可知資訊軌可以雷射點3处 寫入。就此方面而言，特別重要地須了解本發明之系統及 方法提供一種決定雷射點38跟蹤軌34”何邊的機構。以類 似方式，藉由移動雷射點38b至雷射點38c示例説明位置 ’可寫入點39c下方的資訊軌。再度須注意經由沿轨34" 左緣或右緣跟蹤可將資訊寫入各條及每條反射參考軌34 間之4資訊軌《 但如前述，本發明非僅限於軌寬度及軌間間隔比爲1 : 4 的情沉。雖言如此’圖7示例説明本發明所能達成之典型 _資訊儲存密度增益。特別如前述，本發明不僅提供跟縱軌 特定緣的明確指標，同時也提供跟蹤點與緣間距的正確指 示。結果，資訊儲存密度以顯著方式受限於雷射點聚焦點 大小。但即使如此’本發明之焦點來回於可記錄媒體抖動 允許更緊密控制雷射焦點出現於光碟之選定或預定層。如 此可知圖7所示軌間間隔4X僅供舉例説明之用，間隔5χ ，6Χ及以上仍屬本發明之範圍，如此可獲得每吋軌或每見 方面積之資訊位元又更高之記錄密度。（圖7之軌34·及34" -25- 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公爱 I ------ - -- - --裝！ —訂·！-線 K * » (請先Μ讀背面之注意事項f%寫本頁) 41Τ!〇 A7 B7 五、發明說明（23) 爲求方便及容易了解僅以直線顯示。） 參照圖8A其示例説明本發明之又另一方面，亦即與圖 7之情況相反，其中跟蹤點位在資訊讀寫點右方，圖8係在 反側。特別圖8中’讀窝點39a-39d分別顯示爲跟蹤點 3 8a-38d右側。此外特別須注意參考軌34，與34”間之資訊軌 的讀取實際上僅經由參照圖8所示沿内緣移動之跟蹤點決 疋，亦即參考软34'右緣而參考軌34"左緣。此種情況下， 參考跟縱點38a及38b位在沿軌34"左緣之對應位置。跟蹤 點與資説點間之任一種關係皆可採用而仍然屬於本發明之 參數、範園及規格範圍内。 本發明之主要特點可由圖9A及9B之示例説明了解。特 別此二圖不例說明本發明如何區別正在跟蹤轨之何緣的機 構。此等對了解圖13之閾値檢測器81之工作乃必要者， 容後詳述。特別參照圖9A，注意所示點來回跨越一軌緣抖 動，於抖動操作期間顯然出現於三個位置（丨，2及3)之一 。因位置1及3就軌緣而言爲相同，故所得反射光強度對 .此二位置而言爲相等。由構成圖9A右部曲線之偵測信號高 度可見。如此可知反射差異，返回光強度大致以所示方式 改變。當該點位在圖9 A之虛線2指示位置時爲最低。本發 明之作業中，由記錄媒體（或回放媒體）反射回的雷射光跟 蹤信號藉多種手段轉換成電信號。爲求了解本發明之基本 方面’須了解返回（亦即反射）雷射跟蹤信號係指像光檢測 器其將光轉變成多種電信號。此信號顯示於圖9A及9B的 右手邊》但特別須注意，圖9A中介於所示位置間光點的抖 26- 本紙張尺度㈣㈣國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 ---I----*1----I --- T (請先閲讀背面之注意事項弄填寫本頁) 訂 .線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ 417101 A7 ____ B7 五、發明說明（24) 動未曾導致最大反射率，例如出現於圖9B當跟蹤點完全位 在被跟蹤的軌緣邊界外側之情況。反而於圖9B位置2 (以虚 線圈表示）示例説明之情沉下，如此導致電信號峰値或最大 値。根據本發明原理，圖9A及9B所示信號間之相對相位 差容易用於決定正在跟蹤何軌緣，亦即圖9A之左緣或圖 9B之右緣。方便閾値T!容易決定且被採用作爲區別來自圖 9A之信號與來自圖9B之對應信號間之差異。要緊地須注 意於本發明實務中，特別於某些具體例極爲希望可決定雷 射係聚焦於軌之何邊。因此此種資訊對於以相對或絕對方 式確切決定就光碟之參考軌以及光碟上其它可能的固定參 考點包括例如對正標記3 7間之資訊同等重要。 其次考慮圖1 〇示例説明之本發明之具體例。特別參照圖 10，要緊地須注意本發明之某些具體例採用雷射二極體源 之第二角色，亦即作爲信號檢測器的角色。但特別參照圖 10，注意此處所示具體例爲提供個別光電檢測器之具體例 。用於討論雷射源作爲檢測器之本發明之具體例，可參照 圖7，容後詳述。因圖10並未特別包括圖17，圖10所示 具體例中包括分開光電檢測器68及69，其係作爲控制焦 點於所需層的機構以及作爲控制相對於參考軌之位置之機 構0 圖10所示具體例中，雷射光源65係利用位置控制電路 64控制於二不同方向。控制電路更特別於前文及於先前專 利申請案第08/626,302號申請曰1996年4月1曰所述，併 述於此以供參考。特別就記錄媒體爲一種具有參考軌的旋 • 27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） --I ί I--— — — — — — --------訂--------- <請先Μ讀背面，之注意事項戸%寫本頁> 417 1 Λ Α7 Β7 五、發明說明（25 ) (請先閲誚背面之注意事項#4寫本頁) 轉碟的情況説明，須注意位置控制電路64用於相對於嵌置 參考軌之一或多緣於徑向方向定位雷射光源65。以類似方 式’來自層檢測器濾鏡62之信號提供位置控制資訊用於使 來自雷射光源65的光焦點到達多層媒體30的特定層（35 a-3 5c)。焦點控制係經由於來回媒體3〇之方向（z方向）移動雷 射光源65或經由改變透鏡72焦點提供。 來自光源65的雷射光被導引至第一分束鏡67，其導引 第一光東經由透鏡72及分束鏡73至媒體30。如前文就控 制焦點所述’焦點位在特定層内，提供於頻率㈣之抖動故 透鏡72或雷射光源65實際上係來回於媒體30移動。但須 注意本發明之較佳具體例中，抖動調變較佳經由以機械方 式或電機械方式控制透鏡72之焦距或經由改變透鏡72相 對於媒體30之焦點位置達成。此點比藉由移動雷射光源65 達到的抖動調變更簡單。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 來自分束鏡67之第二雷射束被導引至反射裝置66，其 同樣係以不同的頻率ωτ抖動調變（亦即擺動運動）。此種抖 動調變係藉任何方便的手段例如藉由附接於鏡之壓電元件 或藉由墊機械裝置達成。與調變器61產生的抖動相反，調 變器7 4達到的抖動例如係將光束來回跨越媒體3 〇之參考 軌34之一緣移動用於提供此參考束之聚焦控制，較佳導引 通過圖10所示之透鏡系統7 1。 圖10之主要特點爲實際使用於兩種分開頻率叫及〜抖 動。於頻率coR抖動用於提供焦點控制，故事實上焦點可維 持於媒體30之預定層，即使僅有一層亦如此。以類似方式 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 417t〇| 五、發明說明（26) ，於頻率ωτ之抖動用於提供旋轉光碟媒體於徑向方向之位 置控制。於頻率ωτ之抖動用於控制雷射光源65於徑向方向 疋位。 注意本發明之較佳具體例採用半導體雷射二極體作爲雷 射光源。須注意此特殊具體例合所需但非圖10所示系統所 必要。雷射光源作爲光源及檢測器雙重用途之本發明之系 統中，需要使用半導體雷射二極體或類似光源。但當非特 別希望利用雷射光被導引爲半導體雷射的驅動電流變化現 象時，可採用分開的光電檢測器。此種情況下，光電檢測 器可爲該情況之任何方便類型。 爲了分開所需回饋控制信號，圖1 0所示裝置採用濾鏡62 及63各自設計爲一種帶通濾鏡，頻帶對中於特定控制抖動 頻率（焦點控制爲’相對於媒體30之嵌置參考軌之位置 控制爲ωτ)。使用來自光電檢測器68及69之信號，根據前 文説明提供位置檢侧及控制。特別須注意可以類比或數位 方式達到位置控制，而以數位方式爲佳。 圖11示例説明圖10所示裝置之一小部份。但更重要地 圖11示例説明可調整透鏡72位置或透鏡72焦距用於初步 決定以及隨後控制焦點腰面位置，焦點腰面爲光速72平行 透鏡72中軸行進時之最窄焦點。如此決定層35a或35b之 焦點位置’事實上係使用可變形透鏡或透鏡訂位機構控制 焦點位置。 圖12示例説明特別用於導引跟蹤光束至參考軌34的透 鏡系統〇多層碟中’光束需要通過光磲數層才能讀取跟縱

If „1----^---------------線 * ， f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 29-

五、發明說明（27) 標記。本發明採用一種複合透鏡系統其可保持光束經過較 長距離的準直故可達到伺服層，而非使用輸送光線至資料 層的單純透鏡。複合透鏡可保持跟蹤光束不會於光碟内太 快速發散。 您濟部智慧財產局負工消費合作社印製 — 111 — ·裝，-- - . <請先Μ讀背面之注意事項#%寫本頁) .線 其次考慮圖13所示特定電路。就此方面而言，須注意圖 13所示電路功能可由考慮圖9A及9B最明白了解。事實上 圖13所示電路執行兩大工作。第一種主要功能係決定跟縱 光束係聚焦於特定參考軌兩邊之何邊。特別，用於光碟上 的螺旋或同心軌，光束可聚焦於内緣（或圖6所見左軌緣） 或外緣（或圖6所見右軌緣）。兩種情沉分別顯示於圖9A及 圖9B(特別差異顯示於圖9A及9B之左侧）。如圖1可知， 信號Sxl首先通過採用値T|的閾値檢測器81(如圖9A及9B 右手側所示）決定焦點係沿内緣或外緣（左緣或右緣）跟蹤。 若僅由設置於參考軌間的單一資訊軌讀或寫，則閾値檢測 器81足夠提供一參考信號。但如圖7或8示例説明，可採 用介於參考軌間之多條資訊軌。此種情況下，則須了解更 多有關雷射點位置之特定資訊。此種情況下，需要了解如 圖9A及9B標示於右手側之點1，2及3之特定信號値。 雖然檢測器8 1使用閾値T!可大致決定信號Sxl的相位，但 如圖9A及9B所示，可知需要決定更特定的信號強度程度 來了解焦點定位於圖9A及9B所示四個位置之何者。就此 方面而言，也特別須注意雖然此處所述檢測器81爲閾値檢 測器，但檢測器81也可爲相位差檢測器，其決定圖9 A及 9B所示信號事實上彼此的相位差爲180度。波形檢測器82 -30- 本紙張尺度適用中國圉家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）

發明說明（28 經濟部智慧財產局員工消費合作社印衆 417101 相別圖9A及9B所示二波形而與信號圖樣之垂直直流 多f…關波形檢測器82之輸出信號供給上下計數器83 。如波形檢測器82及闕値檢測器81所見，此計數器可響 應檢"、J得雷射點位置變化。如此當跟蹤束的中心焦點係跨 越循序參考軌緣移動時，提供計數器，其指n制 數目主要指示資訊軌位址。本發明之較佳具體例中，此計 數2値/位址供給計數器邏輯方塊84，其包括映對表，將 2定二進制數目映射而提供徑向位置指示器信號。如此媒 體上之各資訊軌提供一參考位址可即刻導引讀寫頭至該處 。如此圖13所示電路提供本發明系統的一大優點。特別提 供一種疋址個別軌於媒體如旋轉式光碟上位置之機構。特 別提供徑向方向之定址能力。此處所述定址能力之其它方 面係針對Θ方向之定址能力。本發明之此一方面容後詳述 。目前了解跟蹤點跨越參考軌緣運動產生電信號指示即足 ’該指示不僅説明定位於軌的何邊，同時也指示距參考軌 緣之特定距離用於決定位在參考軌間之多條資訊軌中之特 定一軌。供此處示例説明之用，發現所述系統介於參考軌 間顯示四條資訊軌。如此提供比較其它介於二毗鄰參考軌 間僅採用單一資訊軌優異4倍的優勢。 其次參照圖14所示範例系統。該系統用於將資訊寫入可 記錄媒體。特別於所示具體例中，雷射光源未特別用作檢 測器。所示具體例中光電檢測器的角色係由個別光電檢測 器84提供，光電檢測器84接收來自分束鏡86的光，分束 鏡將來自光源83的雷射光分成第一束用於寫至媒體30内 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公笼)

-裝--------訂---------線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4!7f〇r A7 _ B7 五、發明說明（29) 部之選定層，及第二束供給可抖動反射裝置85。如前迷， 反射装置85較佳包含一鏡，鏡上附接可振動機械元件如壓 電裝置。此元件對跟縱束提供抖動動作，跟縱束係跨越參 考軌34 —緣來回反射，如前述，參考軌較佳於旋轉式碟片 上設置爲螺旋圖樣，碟片可藉由雷射光衝擊修改用於資訊 儲存。 特別須注意根據本發明原理，此種媒體包括典型CD-ROM碟’此外包括磁光碟系統。主要要求爲媒體包括具有 差異反射性質之一參考軌’及媒體本身可藉雷射光衝擊作 用儲存資訊。 於操作中’圖14所示裝置透過決定雷射驅動電流的雷射 功率控制91調變雷射光源83輸出功率而寫入資訊β顯然 用於寫入用途需要相對高強度雷射束。典型於光碟嫜存資 訊之正常作業，寫入用雷射功率與讀取用雷射功率之比約 爲10比1。顯然被導引至可抖動反射鏡85之跟蹤束無須 供給完整雷射功率。就此方面而言，須注意分束鏡例如分 束鏡86易得’分束鏡中不等量雷射功率係於不同方向導引 。用於跟縱目的’僅須占最高雷射強度數個百分點的信號 。雖言如此’因圖14所示特殊配置，極爲希望光電檢測器 84連同任何對應放大、檢測或調理用電路具有適當動態範 圍，原因爲於寫入作業期間透過分束鏡86導引至光電檢測 器84之雷射功率係比平均功率更高。由於供給反射裝置85 之抖動須位在特定已知頻率，故透過光電檢測器84分析的 “號僅碩考慮於光譜區與ωτ附近的資訊内容，ωτ爲施加於 -32- 本紙張尺度通用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） , !!裝--------訂---------線 • (請先閱讀背面之注意事項#填寫本頁) 4t71〇l A7 B7 五、發明說明（3〇) {請先閱讀背面之注意事項#举寫本頁) 反射裝置85之抖動調變頻率》如前述，所得信號SxI係藉 抖動跟縱檢測器電路分析’如圖1 3所示（或併述於此用於 參考的申請案所示）。此資訊供給雷射位置控制8 1 ，其調 整雷射光源83之徑向方向位置。用於局部聚焦用途，爲了 方便及容易了解，圖14所示系統係以回饋·迴路控制裝置替 代雷射焦點控制説明。此種回饋迴路示例説明於特別就圖 1 0及1 7所述方法。 於利用圖14所示裝置進行寫入作業期間，供給雷射功率 控制91之資料用於改變裝置例如半導體雷射二極體之驅 動電流。來自光源83經調變後之雷射光透過分束鏡86供 給媒體30，於媒體上衝擊而引起窝入作業。寫入作業發生 於距離軌34上參考點之距離D，該點用作精密寫入參考點 。D値典型係於數十微米至約1毫米間變化。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 須注意圖14所示裝置的適當操作爲可能，原因爲光電檢 測器84及抖動跟蹤檢測器電路82可用於僅檢測於反射裝 置85抖動頻率ωτ附近的該等資訊信號。如此，跟縱資訊極 爲容易由衝擊檢測器84的任何其它信號中選出。也須注意 圖14所示具體例特別合所需且可用於圖14所示裝置工作 上；特別須注意參考軌間多條資訊軌的寫入工作由於此處 所述跟蹤方法提供的精密度變成可能，其理論基礎於前文 就圖9Α及9Β已經説明。 參照大半此處所述具體例，極爲重要地須注意資訊位置 控制對窝入比較讀取工作更爲具有關鍵重要性，寫入操作 造成記綠媒體的永久性或半永久性改變。若此種資訊隨後 -33 - 表紙張尺度舶中固國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 ί:: 417 · Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（31 以可靠有效的方式讀取，則極爲要緊地寫入系統須存在有 寫入一致性。如此’了解此種位置精密度爲此處所述系統 的里程碑。 其次注意圖15示例説明之特定具體例。此具體例特別係 針對寫入資訊之系统及方法。所示系統允許進入雷射功率 控制單元91之一資料位元字串被寫入光碟30之可記綠層 。如同本發明之全部具體例般，光碟3〇包括層34其用於 參考及跟蹤用途。雷射83提供讀取及窝入雙重用途之光信 號。雷射功率控制單元91決定雷射83的驅動電流程度， 如此決定資訊係由光碟儲存媒體讀取或寫入。典型寫入資 訊比較讀取資訊所需雷射功率比約爲I 〇比1。如此，此種 雷射功率信號的動態範圍可由光電檢測器93及94調整配 合。 來自雷射83之光首先供給分束鏡86，其通過部份光之 分束鏡92。小部份雷射功率被導向反射裝置或反射鏡85 ’其又導引來自跟蹤束之雷射光至參考軌34。此鏡係以圖 ,10鏡66之相同方式抖動。此抖動方式係根據本發明的跟蹤 原理採用，實際上將來自光碟儲存媒體的反射光返回鏡85 ，由此處再返回分束鏡86及至光電檢測器94，其供給所 得電信號給跟蹤檢測器95。跟蹤檢測器95之適當電路顯 示於圖13。 來自雷射83之部分雷射光信號未被導引至鏡85反而被 導引至分束鏡92。發射的雷射光由分束鏡92被導引至記 錄媒體的特定一層。於讀取作業期間，其係由供給致能開 -34 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -1 I--I I I I ---------ί! — 訂·！！ ·*^ * - (請先閱讀背面之注意事項#填寫本頁) 4l71〇t A7 1 ---------B7____ 五、發明說明（32 ) 關96之请/寫控制線控制，雷射功率設定於低（讀取）階功率 開關96被致能而將反射的經過光電檢測的信號送至資 料檢測器97，其供給輸出信號。&電檢測器93感測先前 窝入1己綠媒體選定層之實體變化引起的反射變化。於寫入 2業期間’讀/寫控制信號線將致能開關關閉，使資料檢測 器97不至於被愚弄而相信於輸入存在有一資料信號。同時 磧/寫控制線如所示透過致能開關％間接控制或直接控制 辑射功率控制91，使雷射功率輸出提高至可將資料窝入旋 轉碟30的適當高階程度。圖15所示具體例中，讀與寫操 作並非同時進行反而隔開某—段時間進行。 涵括圖16討論前文圖丨5所示系統用於寫入的情況。特 別圖16示例説明事實上半導體雷射束之功率爲半導體裝 置驅動電流之函數。特別示例說明通常有個電流閾値Icrit 低於該閾値雷射未被啓動或無效。但一旦達到閑値電流， 則雷射束之功率相對於電流增高程度約略以線性方式增加 。雖然未於圖16特別示例説明，但須注意通常隨著半導體 .¾射裝置的老化’所示曲線進一步向右移。如此表示隨著 典型半導體雷射裝置的老化，雷射束之功率量下降。雖言 如此由圖16也須了解（包括向右移的版本），隨著雷射裝置 的老化可藉由提高供给雷射的驅動電流來補償雷射功率内 容的下降。半導體雷射操作之此一方面係有關對圖15所示 系統使用的不同雷射功率程度的了解，此外係有關對使用 本發明之跟蹤及準確度方面進行監視與補償功能的了解。 圖17示例説明本發明之又另一具體例。特別圖17所示 _ -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I、--I ! I I * 1 I * · (請先Μ讀背面之注旁李項#填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 η 4 f 7 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（33 具體例採用於兩個不同頻率QJr及听的抖動。特別須了解雷 射源83供给雷射束之分束鏡1〇4。如同先前具體例，此束 部份用於讀取記錄媒體之各層資訊，而另一部份亦即被導 引至反射裝置85之部分稱做跟蹤束或參考束係被導引至 記錄媒體的參考層3 4，如圖5，6，7及8示例説明。跟 縱束藉由以頻率c〇T工作的抖動調變器74以擺動方式來回 移動。抖動調變器74較佳包括一壓電裝置或語音線圈激勵 振動裝置。所得反射信號由媒體反射回時供給分束鏡1〇4 且被導引至半導體雷射源83。本具體例中，特別須注意雷 射源83係以前述方式作爲光源也作爲檢測器。圖17示例 説明之具體例主要用於寫入或於記錄碟媒體3 〇產生資訊 。對圖17並未顯示資訊讀取電路，圖17主要針對寫入工 作〇 特別須注意雷射光源83也可作爲返回參考束之檢測器 ’產生信號其含有多個成分分別對中於不同頻率。其中一 個成分係對中於頻率ωτ附近；另一個成分係對中於頻率ωκ 附近，該成分透過焦點抖動裝置1〇1的操作被引進系統， 焦點抖動裝置典型係作爲以頻率〇>R來回於媒體移動的透鏡 ’或於相同頻率略微改變其焦點參數的裝置。此種頻率經 選定而可藉以濾鏡裝置1〇2及〇^濾鏡裝置103與其它頻率 分開。此等濾鏡較佳爲標準帶通、高通、低通（或其組合） 濾鏡’視何者適當而定且可爲主動電路或被動電路。典型 作業中，ωτ較佳爲5至50 KHz，〇^較佳爲約0.5至5 KHz 。二帶通濾鏡102及1 〇3可使用，或高通及低通濾鏡也可 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS:)A4規格（210 x 297公釐） '1—，------裝-------- 訂 --------線 - . {請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) …417101 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（34 使用，只要頻率範圍無顯著重疊即可。藉此方式，二分開 位置信號供給雷射源位置控制單元8 1 。此單元因ωτ遽鏡 102提供的信號結果於徑向方向定位光源83。同理，位置 控制單元81利用coR濾鏡1 03控制的信號以所需方式來回於 媒體移動雷射光源83。如此於光碟徑向方向提供緊密控制 用於定位雷射光源83，也用於距離媒體適當距離定位光源 ，故使光源焦點仍然穩定保持於選定層内。顯然圖丨7所示 情況中’位置控制單元81包括如上圖13所示之跟蹤檢測 電路。也須注意圖17中，此處顯示爲稜鏡之分束鏡1〇4用 來作爲他處使用之標準較爲簡單的分束鏡的替代例。 由前文有關製造本發明有用的可記錄媒體之方式之相關 説明，顯然引述之方法中並無任何情沉會妨礙可記錄面存 在於可記綠媒體的兩面。如此可知可由同_碟的兩相對面 讀寫資訊。達成此目標之總成特別示例説明於圖18。此圖 特別示例説明層35a及35b存在於媒體第一面而層35c及 3 5d位在媒體相對（第二或反）面。此具體例中，例如前述系 .統係重複或並聯二雷射設置於媒體之兩相對側使用，故兩 邊可以獨立方式同時讀或寫。雖言如此，爲經濟理由故希 望僅採用單一雷射束，此種系統之構造係使用圖18所示機 構。特別分束鏡85將來自雷射源之雷射光分成二東，一束 透過快門86導引至旋轉中的媒體之近側，而另一側透過快 門87導引至媒體30之遠側。通常當快門86開啓時，快^ 87關閉而當快門87開啓時，快門86關閉。如此可將讀寫 資訊由媒體關。雖言如此’需要採用—種機構可將來自 -37- 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 -11 Ί11.11----裝 -------訂---------線 «- · 、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 417 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（35) 光碟一面的光再度環繞其邊緣導引至另一面。此種機構係 由活動框114提供，如所示活動框可支撑鏡111，112及 113。（此外於替代例中，以活動方式設置光纖纜作爲再度 導引雷射光由媒體30 —面至另一面之機構）。 再度參考圖19。圖19示例説明圖1 8有關結合本發明之 其它方面用於資訊寫入系統的内容。特別可見如圖19所示 ，當雷射束利用分束鏡85a及85b分束時，需要採用如所 '示設置的快門86及87。圖19所示系統乃精密控制寫入資 訊於媒體30特別所需。特別可知快門86及87不會干擾跟 縱信號之返回光電檢測器84，如所示係以ωτ濾鏡1 〇2提供 。此外爲求簡化、清楚及容易了解起見，功能方塊1 η主 要合併定位及強度控制兩種功能，如圖15之功能方塊8夏 及91更特定示例説明。如此，圖19表示圖18所示機構合 併於主要用於將資訊寫至儲存媒體30之裝置。 本發明之若干具體例中，特別類似圖2 1所示情況，偶爾 需要產生二平行雷射光束。圖20所示裝置130藉由提供二 棱統13 1及1 3 2彼此如圖2 0所+相對設置而達成此項固的 。此機構提供另一裝置將一輸入光信號分成二分開信號而 於大致平行路徑前進。 圖21所示本發明之具體例特別係針對可同時讀寫資訊 之系統及方法。爲求更適當了解本發明之此一方面，要緊 地須了解圖21係以部份功能部份三度空間等角視圖舉例 説明，研讀圖21時須牢記此點。如此可知圖2 1之系統包 括雷射光源83其導引細雷射束至分束鏡121，分束鏡之定 -38 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公《 I 1 I !，------筆--------奸.-------- * . f請先閱讀背面之注意事項兵%寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7__ 五、發明說明（36 ) 位及夾角可導引部份光束以及跟蹤或參考束至反射裝置 123 ’其又導引跟蹤束至參考軌34 —緣。反射裝置123移 動產生前述抖動。此反射束反射回反射裝置123，通過分 束鏡121反射至光電檢測器125，其允許產生適當跟縱信 號。簡言之，信號Sxl係由光電檢測器125產生》 但要緊地須注意，除了尋常跟蹤功能外，圖21所示系統 執行寫後即讀操作。此係透過第二分束鏡122達成，第二 分束鏡122之夾角與定位可將來自雷射源83的雷射束直接 導引至記錄媒體30内部待窝入之一點。圖21中可知此種 雷射束係由分束鏡122直接向上延伸。同時，相對小部份 雷射束被導引至反射裝置124，其提供讀取資訊的光束信 號’該資訊爲剛寫至光碟上或早先已經寫至光碟上的資訊 。此種資訊調變來自光碟的反射光，反射光由反射裝置124 導引爲夹角定位之分束鏡122再導引至光電檢測器126， 其非提供Sxl信號反而提供資訊信號。如同先前具體例， 反射裝置123係於適當頻率ωτ抖動用於跟蹤用途。 寫後即讀對系統提供顯著優點。特別已知被寫至光碟上 的位元圖樣如何，因此可即刻判定實際窝在光碟上的位元 圖樣。特別於採用錯誤校正編碼之情況，偵錯電路用於分 析來自光電檢測器126之電信號而即刻判定儲存資訊是否 有錯。 特別參照本系統，於後文了解光碟上之特定位置寫錯可 形成資訊目綠或子目錄而儲存於碟片本身（或他處）特別指 不壞軌或壞軌「扇區」位置。此點於本發明特別爲眞，原 -----— — — — — — — ---------1 I • _ <請先閱讀背面之注意事項异填寫本頁)

A7 B7 41710 1 五、發明說明（37 ) 因爲本發明準確定位可將各個位元且爲可儲存碟片上每一 位元位置’因此實際上各自可以隨機存取記憶體之意義完 全定址，但不如RAM般快速。 圖2 2所示本發明之具體例類似圖1 〇及1 $ (如前文討論） 系統，但更特別包括性能監視電路。此種監視爲可能，原 因爲跟縱束由跟縱層34經由透鏡系統71反射回鏡裝置66 至分束鏡67及最終至光電檢測器69。存在有此一信號可 提供監視雷射65性能》特別須注意圖22所示系統特別適 合將資訊寫至媒體30。此點與雷射光源62老化問題特別 有關’原因爲老化問題與寫入資訊比較由光碟讀取資訊更 有關聯。 特別可測量雷射光源65經歷一段長時間的性能而決定 雷射是否需要替換（或須調整驅動電流）〇如前述，随著時 間的經過，圖16所示功率-電流曲線移向右。若供給相同 程度驅動電流給半導體雷射源6 5，則功率輸出下降，如此 出現於光電檢測器69輸出電壓也隨之下降。如此雷射光源 65之老化至少部份可藉驅動電流增高彌補至較爲滿意値。 出現作爲光電檢測器69輸出之信號Sxl提供可測量指示老 化過程信號的機會。有若干不同方式可決定、控制及補償 此現象，例如若來自光電檢測器69之最大輸出信號之降至 低於預定聞値，則由最大値檢測器1 52接收此信號的微處 理器15 5經程式規劃提南由電流強度控制單元91供給的電 流程度。若最小値檢測器1 5 4供給的最小値降至低於預定 閾値也可執行類似的控制。微處理器15 5經程式規劃爲允 -40 - 本張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公爱) '一·' ' ·------裝--------訂---------線 - * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 4t?iar 五、發明說明（38 > 許選擇此二標準之任一者（或二者）作爲增高（或甚至降低） 半導體雷射電流的機構。 但隨著時間的經過更爲實際評估雷射老化過程係由調變 指數E規定’調變指數E定義爲（V__ Vmin)/(Vmax+Vmin)。 若如此定義的E値降至預定閾値以下，則獲得結論雷射65 事實上已經老化至需要更換或在相當短的可預測時間内需 要更換的程度。半導體雷射典型之調變指數E呈時間之函 數之典型圖示例説明於圖26。此曲線提示當E値降至低於 臨界點Ecrit之時間點時需要更換雷射裝置。若雷射源η包 含複數半導體雷射一極體裝置或二極體裝置陣列，則e値 降至低KEcril也可提供須使用不同雷射光源於陣列的信號。 執行此種測量控制及決定電路顯示於圖22。特別最大値 檢測器152及最小値檢測器154決定經歷相當短時間由數 十微秒至約數百微秒之信號SxI之最大値及最小値。此等 檢測器提供最大値至微處理器1 5 5其儲存此値於（較佳非揮 發性）儲存記憶體1 5 8。顯然非揮發性記憶體1 5 8爲佳，原 .因爲經歷相當長時間例如1 〇〇，〇〇〇小時後，本發明之儲存 装置可能被開關而使該段時間内沒有電力可供保存記憶。 此外’此等値之長期儲存可使微處理器丨5 5可計算各個雷 射光源的老化史及性能相關資料。微處理器〗55也可用於 控制單疋91之半導體雷射驅動電流程度作爲至少於最初 用於補償雷射性能的降低e 圖22所示系統有多種優點。一大優點爲系統可預測即將 到來的雷射裝置（或於陣列之例爲其中一裝置）的壽命終點 41 - 本纸張尺度剌t關家縣(CNS)A4規格釐 . ·-----*裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之沒意事項#填寫本頁) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X. 消 費 合 作 社 印 製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 417 10 1 Α7 _____ 一 Β7 五、發明說明（39) 。如此出現於E値沿圖26所示曲線之「膝部」下降。但信 號Sxl之更重要用途來自於一種所謂的「vcSEL」裝置（ 圖2 7B之垂直通路半導體發射雷射3 〇〇，）之一型雷射二極體 。此等裝置係與圖27 A之邊緣發射雷射二極體3 〇〇相反。 兩種不同雷射裝置（300及300，）分別示例説明於圖27A及 2 7B中。二圖中’離開部份鍍銀鏡3 〇6之雷射光藉透鏡305 聚焦而形成聚焦的有用雷射光束320。但最値的注意的是 如圖27A所示，邊緣發射雷射二極體300可能有若干光由 裝置後方之邵分鏡面304逃逸而提供如圖27 A所示之分開 監視光電檢測器如檢測器3 5 0。由於光線由後方逃逸，雖 然微小但可監視雷射隨著時間之經過的表現。於圖27B所 示垂直通路半導體發射雷射構造中，可知此種裝置製造於 共通基材上無法存取裝置後方。此種裝置中，全部由雷射 通路305發射的光皆容納於半導體本體3 02内而經由部份 透射鏡306發射。如此對於此種裝置，以申請人之圖22示 例說明之方式且前文參照圖22討論之方式利用信號Sxl監 控隨時間經過之性能變得遠更重要。 利用VCSEL可提供本發明意圖解決的挑戰。如此本發明 可使VCSEL遠更合所需。特別VCSEL比邊緣發射二極體 對溫度更敏感，故使用本發明可更密切控制電流驅動値。 特別現在更可控制電流使其於低閾値電流程度工作。用於 VCSEL，此電流程度爲1毫安，相對於邊緣發射裝置需要 20-30毫安。此外，低閾値VCSEL具溫度敏感性，表示此 等裝置產生之輸出功率量改變。如此就可監控及可測量回 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----_----1 ·裝--------訂------- -線 (請先閱讀背面之注$項β填寫本頁) 五、發明說日二 ==可提：此功率穩定之機構事實上可對可能不 、松^生穩疋條件。如此就最大及最小輸出値而言 ·’…性此於使用之雷射光源爲VCSEL時特別有用且合 所需。如此本發明之反饋機構特別微處理器i55用於控制£ II. 値咬點不僅對VCSEL爲重要同時對目前更常見的邊緣發 射雷射二極體也屬重要。 另一可能的錯誤及非對正來源可能存在於旋轉式儲存媒 體’其中雷射光源用於讀取或寫入資訊。特別介於雷射光 源與旋轉媒體之表面間有角向非對正。圖23八，23B及沉 顯丁一種對正戈化。特別須注意圖23B示例説明雷射光衝 擊旋轉中之媒體的角度之理想對正情況。 「㈣注意如圖23A所示（以誇張形式顯示）若角度偏向|訂 左」，則產生圖24A所示的離焦信號。以類似方式，如 圖加所示若角向非對正係向「右」，則來自雷射光源/ 檢測益裝置83之輸出係如圖24C所示。（此處使用「左」 及「右」僅爲相對於固定觀察者之視線的相對術語）。此等 .信號類似對緣跟縱產生者，如上圖9八及9B所示。如前述 ，相同電路㈣檢測此等信號波形而識別是否存在有角向 非對正及非對正程度。此種非對正典型係由於驅動馬達轴 承磨耗，透鏡系統失眞或碟片本身趣曲引起。雖言如此， 理想情況下，旋轉中磁碟的存取須大致平行產生存取用之 衝擊輻射的雷射系統的光學存取。如此，例如前述系統可 用於決定此種垂直方向非對正。 爲了達成此項目標’希望採用—種透鏡系統其用於跟蹤 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 r 4t71〇1 A7 五、發明說明（41) 用途可提供如圖23A-23C提示的角向對正。根據本發明之 具體例之一，此種變化可經由設置透鏡如圖25透鏡162於 旋轉缸161而其相對與筒形存取傾斜些微角度產生，筒形 存取也作爲整個缸/透鏡系統之旋轉存取。須注意雖然圖25 示例説明使用缸但任何有效剛性框架皆可採用。唯一要求 爲必須可旋轉且可夾持透鏡162於傾斜位置。此種系統極 爲適合決定角向非對正。 監控信號Sxl也提供資訊儲存系統之另一可能優點。特 別’採用雷射光用於讀寫用途的系統隨著時間的經過雷射 產生的輸出強度劣化。此點對半導體雷射裝置特別爲眞。 例如圖27A所示之邊緣發射裝置中，可使用光電檢測器 350設置於後方，特別設置於反射面3〇4。如此提供直接監 控光強度信號之機構。但更爲晚近發展的垂直腔穴表面發 射雷射VCSEL(例如圖27B所示）中無法採用光電檢測器來 監控雷射裝置後壁發射的光。VCSEL中此種光被下_方之 半導體本體308所阻擋。因此需要不同的機構來監控用作 雷射光源的VCSEL關聯的性能及老化特徵。 幸運地，可監控稱做調變指數之數量而決定是否接近半 導體雷射裝置的壽命終點。調變指數呈時間函數作圖顯示 爲圖26之典型半導體雷射裝置。當調變指數接近降低値 Ecrit時’可見已經接近雷射裝置的壽命終點。通常此調變 指數E定義爲二量間之比値。比値分母爲測量sxi信號的 光電檢測器產生之電壓之最大値及最小値之和。決定比値 之調變指數分子爲此電壓之最大値與最小値間之差，如此 -44- 本紙張尺度適用中國圉家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） --:'---,------裝-------—訂-------1·線 ♦ a {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 "I --------_ 五、發明說明（42) 右光電輸出係以電壓測量，則調變指 \r v 、v max· min)/(Vmax + Vmin)。 根據本發明之-具體例’調變指數E監測―段時間。當 E値降至低於臨界値26示例説明時，提供警報: 與警報結合提高供給雷射裝置的功率來墙正老化特徵。因 此可延長系統壽命。也可免除需要更換其中一或多雷射裝 置的服務需求。 田 根據本發明之系統中，雷射裝置典型爲圖27A所示之邊 緣發射型半導體雷射裝置或圖27B所示之垂直腔穴裝置。 例如於邊緣發射型半導體雷射裝置3〇〇中，半導體材料本 體302設置雷射材料305攙雜層，其定義雷射作用出現的 腔穴。部份反射面304及306設置於各端。如前述監視用 光電檢測器350可用於雷射光源後方位在部份鍍銀反射鏡 304後方。但表面304及306的相對反射率係以經由表面 306發射且由透鏡355聚焦的雷射輻射32〇之方式提供。與 雷射之電接觸係根據業界眾所周知的實務完成。 本發明之其它具體例中，希望採用垂直腔穴半導體雷射 裝置如圖27B所示。此等裝置之優點爲更方便製造，特別 可製造成設置於線性或矩形陣列雷射元件。圖27A及圖27B 所示構造之主要差異爲後述雷射裝置3〇〇,係垂直定位且係 製造於不透明基材308上。如前述，存在有此種基材故無 法藉檢測器如圖2 7 A所示的檢測器3 5 0由後方監測隨著時 間之經過之雷射性能。 本發明系統也有其它優點及用途藉此可以更高準確度決 -45- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） i J ί-1Ί I 壯衣------— —訂---I----* 線 f請先閱讀背面之注意亊項再填寫本頁> ii； 4t7l〇| A7 Β7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（43 ) 定資訊軌位置。特別本發明系統提供一種機構其不僅監視 雷射裝置本身的性能，同時也可監控用於旋轉記錄媒體3〇 之驅動馬達性能。此外，本發明系統也可形成可記綠媒體 ，其記綠資訊寫入光碟的精確速度指示。 本發明之若干後述特點係舉例説明於圖28，圖28類似 前文已經説明的圖15。但此種較爲先進的系統中設置若干 額外組件用於達成前述目標。特別於讀寫控制作業中，時 脈151被啓動或中止作爲提供寫入時間或讀取時間了给微 處理器155的指標機構。此外，也提供軌於徑向方向位置r 之極爲準確値给微處理器155。當資料由光碟讀取時，位 元计數器1 5 2對微處理器1 5 5供給已經被讀取的位元數目 計數Ν。此計數器也可視需要於微處理器155的控制之下 "k置。微處理器1 5 5也轉合至非揮發性記憶體丨5 3用於儲 存經歷一段時間採樣的R，T及N値。非揮發性記憶體〗53 也包括L値，其表示寫於光碟之各位元間之實體距離。 執行此種測定及計算之過程示例説明於圖25。特別該方 法始於測量選定資訊軌之徑向位置R値（步驟2〇〇)。同時， 也由値N，L及T決定線性速度値v ,原因爲已知線性速 度事實上係與比値NL/T成比例（步驟2 1 〇)。其次，設定角 向速度ω値，ω等於線性速度ν除以半徑R(步驟220)。此 等値R，V及ω儲存於非揮發性記憶體或甚至連同時間指 標器寫至光碟30。其次儲存的ω値比較一或多種特徵馬達 哥命曲線（步驟240)。若比較結果不滿意，則提供馬達驅動 壽命逾時的警報及/或指示距離故障時間。此外須注意即使 : . . 裝--------訂---------線 • * (請先閱讀背面之注音？事項#填寫本頁) -46

五、發明說明（44) 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 未與儲存的馬達壽命特徵比較，ω儲存値也可藉本身分析 而確定ω之變化率是否大於具有某種容量及/或資訊移轉速 率的資訊儲存系統之預定變化率。壽命終點警報信號例如 可於ω値降至原始値之某個百分比時提供，或降至低於具 有孩壽命之驅動馬達可接收値以下，該壽命係由隨同ω樣 本値儲存的時間指數（時脈値）指示。 顯然若有關馬達驅動壽命資訊係寫至碟片3〇而非非揮 發性儲存單元’則該碟片可用作決定馬達壽命特徵的儲存 系統。如此此種系統可設置特殊碟片用於保有服務及維修 資訊。如此本發明包括特殊偵錯光碟其可用於一或多個驅 動單元來執行維修監控與偵錯功能。 前文於步驟210所述之線性速度測定更特別示例説明於 圖30。特別線性速度ν之測定過程始於由媒體3〇讀取資 訊位元（步躁211)。一旦資訊位元開始讀取，則時脈（例如 時脈151)被啓動（步驟212)。於讀取作業期間產生資訊位元 字串（步驟213)。此等位元例如藉位元計數器152計數而產 .生整數Ν指示於字串或位元流中之位元數目（步驟214)。於 任何方便時間點，停止資訊位元的讀取（步驟2 1 ^)，此時也 停止時脈產生讀取Ν個位元所需經過的時間（步螺216)。由 Ν及Τ値及先前已知且儲存的l値，測得線性速度V至少 與NL/T成比例（步驟217) « 如前文就步驟240指示，儲存値co=V/R相對於時間可與 一或多種先前已知及/或測定的馬達壽命特徵比較。此—特 點示例説明於圖31，其顯示角向速度呈時間函數之典型變 •47- 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐) ΙΊΙΜ.!裝--------訂---------線 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ 417101 A7 B7 五、發明說明（45) (請先閱讀背面之注音•項#填寫本頁> 化。如同前述雷射光輸出，一旦角向速度値降至低於臨界 値<acrit提供接近馬達故障的絕佳指示，或指示馬達已經充 分老化以免進一步使用之。於將資訊窝入磁碟供永久儲存 之情況’重要地係確定寫入系統亦即馬達驅動機構及雷射 驅動機構係以不會窝入無用的及/或無法檢索的資訊於碟 片之方式操作。如此造成碟片媒體無法利用其它驅動機構 讀寫。 本發明之機構也可應用於檢測驅動與心軸機構之不穩定· ，特別於特定徑向位置時，晃動動作可能造成Z方向焦點 呈碟片角向位置之函數改變。顯然測定晃動係於媒體的較 外側之軌較敏感。雖言如此，大置於任何徑向位置於Z方 向之雷射光焦點改變皆可產生指示晃動的指標。特別就本 發明而言，可測定出準確R値，如此更容易決定焦點變化 程度，提供晃動是否超過可接受限度的指標◊例如特定晃 動幅度指示須就測量晃動之徑向位置考慮，原因爲已知焦 點變化於徑向方向較外側位置（R値較高）較敏感。如此本發 .明系統也適用於晃動偵測。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次考慮本發明應用於角向（Θ)方向位置測定之系統及 方法以及就可能晃動測定系統性能之方法。如前述，所有 此等作業皆可完整利用信號Sxl關聯的特徵及準確度改良。 藉由測量於小半徑値R之焦面高度Z以及經由再度於較 大R値測量高度Z得知晃動。二測量焦面高度値之差異爲 晃動測量値。若超過預定値則指示由驅動馬達或驅動機構 問題如此產生適當信號。 -48 - 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 417101 A7 ___B7____ 五、發明説明（46 ) 雖然此處已經根據某些較佳具體例說明本發明之細節， 但業界人士可執行多種修改及變化^如此意圖隨附之申請 專利範圍涵蓋屬於本發明之真諦及範圍内之全部此等修改 及變化。 _元件符號說明 卜3 位置 2虛線 10二極體射入雷射 2〇聲音線圈 3〇光碟或CD目標 30a—30g 階段 31起始基材 32正光阻 33所得光阻圖樣 34、34a、34b 轨 34' 金屬層 34" 軌 35半透明層 35a、35b、35c可記錄層 绾濟部中央橾窣局員X消费合作社印«. 36層

I 37、3T對正標記 38a、38b、38c、39a ' 3%、39c 雷射點 40光電檢測器 41心軸開σ -49* 本紙張尺度遘用肀國國家標準（CNS ) Α4洗格（210X297公痠） 越濟部t夹櫺隼局貝工消费合作杜印装

4 ! 7 ] ο I s . A7 B7 五、發明説明（46a ) 50差異放大器 60功能產生器 61調變器 62、63遽鏡 64位置控制電路 65雷射光源 66反射裝置 67第一分束鏡 68、69光電檢測器 70電源 71透鏡系統 72透鏡 73分束鏡 74調變器 80交叉濾鏡 81閥值檢測器 82波形檢測器 83上下計數器；雷射 84計數器邏輯；雷射 85可抖動尽射鏡 86分束鏡；快門 87快門 90電阻器 91雷射功率控制 -49a- 本紙ffe尺度遶用中國國家橾奉（CNS ) 说格（2I0X29T公釐） _ f ^ 裝 訂 [ 線 (請先開讀背面之注意事項再填寫本百) 經濟部中央樣準局男工消费合作社印装 p 417101 A7 B7 五、發明説明（46b) 92 分束鏡 93、 94光電檢測器 95 跟蹤檢測器 96 開關 97 資料檢測器 100 透鏡 101 焦點抖動裝置 102 '103 濾鏡裝置 104 分束鏡 111 、112 、 113 鏡 114 活動框 117 定位及強度控制 121 、122 分束鏡 123 、124 反射裝置 125 光電檢測器 131 、132 棱鏡 152 最大值檢測器 154 最小值檢測器 155 微處理器 158 非揮發_儲存 161 旋轉缸 162 透鏡 300 ' 300' 雷射裝 302 半導體本體 _r,^ 裝 訂 線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本萸) -4Sb - 本紙張尺度適用_國國家梂準（€^)八4規格（210';<29'7公*) ，4，了 1.0 1 A7 _B7 五、發明説明（46c ) 304鏡面 305雷射通路 306鏡 308半導體本體 320雷射光束 350檢測器 355透鏡 --1,--<----裝-------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本f ) 經濟部中央樣準局員工消费合作社印装 -49c- 本紙伕尺度逋用中围國家搮牟（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 41710 1 鉍 cs ___D8 _ 六、申請專利範圍 1. 一種寫入資訊於一記錄媒體兩面之裝置，該記錄媒體對 於藉衝擊雷射光修改敏感，該裝置包含： 一雷射光源； 控制裝置其係用於控制雷射光源之位置； 一第一分束鏡，用於將來自光源的雷射光分成正面光 束用於寫至光源反面之媒體部份，以及分成第一面光束 用於寫入光源同一面之媒體正面部份： 一第二分東鏡，用於將正面光束分成第一束用於寫至 媒體正面及分成第二束用於跟縱： 一第一反射裝置，用於導引跟縱束參考軌緣於媒體内 部； 改變裝置，其係用於以頻率ωτ之擺動方式改變跟蹤束 來回跨越軌之衝擊點： 一光電檢測裝置，其係設置成可接收來自第二分束鏡 之部分光； 遽鏡裝置’其係用於提取具有光譜於ωτ附近之信號而 對控制裝置提供控制信號用於相對於媒體之參考軌定位 雷射光源；及 一第二反射裝置，用於導引來自第一分束鏡之正面束 至媒體之光源反面。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包含光快門裝 .置於正面束路徑上。 3. 如申請專利範圍第1項之装置，其進一步包含快門装置 於第一束路徑上。 ( CNS ) UI〇 X 297°i¥l- I I I n^i Hi m 1 an m· - » —^ϋ -' .-. (錆先閲讀背面之注^^項再广.4.本頁} 417 10 A8 B8 CS D8 、申請專利範圍 4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第二反射裝置包 含一U字形臂，其包括三鏡定向成可導引來自第一分束 鏡之雷射光至媒體反面。 5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第二反射裝置包 括設置於媒體反面之臂之支架。 ---------裝L-----訂------線 - __ . . (锖先閱讀背面t注意事項再Γ'··.本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 51 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）